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1、第二章第二章 中药化学成分中药化学成分的的提取提取、分离分离和和结构鉴结构鉴定定本章内容包括：本章内容包括：一、提取方法一、提取方法二、分离纯化方法二、分离纯化方法三、结构鉴定方法三、结构鉴定方法升华法升华法水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法溶剂法溶剂法超临界萃取法超临界萃取法其他提取方法其他提取方法第一节第一节 提取提取(extract)(extract)1、升华法、升华法(sublimation)某某些些物物质质(如如樟樟脑脑)受受热热在在低低于于其其熔熔点点的的温温度度下下，不不经经熔熔化化就就可可直直接接转转化化为为蒸蒸气气，蒸蒸汽汽遇遇冷冷后后又又凝凝结为固体称为升华。结为固体称为升华。中中药
2、药中中有有些些成成分分具具有有升升华华性性质质，能能利利用用升升华华的的方方法法直直接接从从中中药药中中提提取取出出来来。如如从从樟樟木木中中升升华华樟樟脑脑在在本本草草纲纲目目中中已已有有详详细细记记载载，茶茶叶叶中中咖咖啡啡因因的提取（的提取（178）。）。2、水蒸汽蒸馏、水蒸汽蒸馏适用范围：用于能随水蒸气蒸馏、不被破坏的难适用范围：用于能随水蒸气蒸馏、不被破坏的难溶于水的成分。溶于水的成分。该类成分有挥发性，在该类成分有挥发性，在100100时有一定蒸气压，当时有一定蒸气压，当水沸腾时，该类成分一并随水蒸汽带出，再用油水沸腾时，该类成分一并随水蒸汽带出，再用油水分离器或有机溶剂萃取法，将
3、这类成分自蒸馏水分离器或有机溶剂萃取法，将这类成分自蒸馏液中分离。液中分离。装置：挥发油测定器装置：挥发油测定器 挥挥发发油油测测定定器器3、溶剂提取法、溶剂提取法（1）溶剂）溶剂(solvent)常用溶剂分类及极性由弱到强如下：常用溶剂分类及极性由弱到强如下：Petroleumether(PE)CCl4BenCHCl3Et2OEtOAcnBuOHMe2COEtOHMeOHKB)100，仅作一次简单萃取即可实现基本分离；，仅作一次简单萃取即可实现基本分离；10010，须作萃取须作萃取1012次；次；2，须作萃取须作萃取100次以上；次以上；1，KA=KB，无法分离，需要改变溶剂系统。，无法分离
4、，需要改变溶剂系统。分配比与分配比与pH值值当溶液的当溶液的pH3时时,大部分酸性物质以游离型存在于有机相；大部分酸性物质以游离型存在于有机相；大部分碱性物质将以解离型大部分碱性物质将以解离型(BH+)存在于水相。存在于水相。当溶液当溶液9pH12时时,酚类以游离型存在有机相，羧酸存在水相。酚类以游离型存在有机相，羧酸存在水相。当溶液的当溶液的pH12时，时，大部分酸性物质以解离型存在于水溶剂中；大部分酸性物质以解离型存在于水溶剂中；大部分碱性物质将以游离型大部分碱性物质将以游离型(B)存在于有机相。存在于有机相。pH梯度萃梯度萃取法取法 总提取物总提取物/ /乙酸乙酯乙酸乙酯 酸性酸性 水萃
5、取水萃取 酸水层酸水层 有机层有机层 调调pH12pH12，有机溶剂萃取，有机溶剂萃取 NaHCONaHCO3 3 有机层有机层 水层水层 NaHCONaHCO3 3层层 有机层有机层 （碱性物质碱性物质）（）（糖等强极性糖等强极性、 酸化，有机溶剂萃取酸化，有机溶剂萃取 NaOHNaOH液提萃取液提萃取 中性物质中性物质） pHpH由高到低由高到低 有机层有机层 NaOH层层 有机层有机层 缓冲液萃取缓冲液萃取 （有机酸等）（有机酸等） 酸化，有溶剂萃取酸化，有溶剂萃取（中性物质）（中性物质）分别得到碱性由强分别得到碱性由强 到弱的碱性物质到弱的碱性物质 有机层有机层 （酚类物质）（酚类物质
6、）（四）膜分离法（四）膜分离法(membraneseparationtechniqueMST)原理：以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推原理：以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力（压力差，浓度差，电位差等）时，原料侧组分选择动力（压力差，浓度差，电位差等）时，原料侧组分选择性的透过膜，已达到分离、提纯的目的。性的透过膜，已达到分离、提纯的目的。特点：特点：分离时无相变，适合热敏成分的分离、浓缩。分离时无相变，适合热敏成分的分离、浓缩。不消耗有机溶剂（乙醇），生产周期短，有效成分损失少，环不消耗有机溶剂（乙醇），生产周期短，有效成分损失少，环保。保。选择性高。选择性高。适用范
7、围广（热原，细菌适用范围广（热原，细菌有机物，无机物）。有机物，无机物）。可实现连续化和自动化操作，易与其他生产过程匹配，满足中可实现连续化和自动化操作，易与其他生产过程匹配，满足中药现代化生产要求。药现代化生产要求。膜分离技术的类型膜分离技术的类型膜分离技术在中药提取分离中的应用膜分离技术在中药提取分离中的应用用于提取中药有效成分用于提取中药有效成分用于制备中药注射剂及大输液用于制备中药注射剂及大输液用于制备中药口服液用于制备中药口服液用于制备药酒等其他中药制剂用于制备药酒等其他中药制剂（五）色谱分离法（五）色谱分离法Y按分离原理不同分为：按分离原理不同分为：吸附色谱吸附色谱（adsorbi
8、ngchromatograph）分配色谱分配色谱（partitionchromatograph）离子交换、电泳、凝胶色谱等离子交换、电泳、凝胶色谱等Y 按操作形式不同分为：按操作形式不同分为：薄层色谱薄层色谱（thinlayerchromatography;TLC）柱柱色色谱谱（columnchromatography）纸纸色色谱谱（paperchromatographyPC）吸附类型：吸附类型：物理吸附（物理吸附（physicaladsorption）分子间力的作用，无选择性，吸附与解吸附可逆，分子间力的作用，无选择性，吸附与解吸附可逆，常用常用。如硅胶、氧化铝、活性炭为吸附剂的吸附。如硅胶
9、、氧化铝、活性炭为吸附剂的吸附。化学吸附化学吸附(chemicaladsorption)化学键力的作用，有选择性，吸附解吸附不可逆，化学键力的作用，有选择性，吸附解吸附不可逆，不常不常用用。如酸（碱）性吸附剂对碱（酸）性物质的吸附。如酸（碱）性吸附剂对碱（酸）性物质的吸附。半化学吸附半化学吸附(semichemicaladsorption)氢键力的作用氢键力的作用，吸附力介于物理与化学吸附间，如聚酰，吸附力介于物理与化学吸附间，如聚酰胺对黄酮类、醌类、酚类等的氢键吸附。胺对黄酮类、醌类、酚类等的氢键吸附。吸附基本规律：极性相似者易于吸附吸附基本规律：极性相似者易于吸附1、吸附色谱、吸附色谱吸附
10、三要素吸附三要素：吸附剂，溶质，溶剂：吸附剂，溶质，溶剂吸附基本规律吸附基本规律：相似者：相似者( (极性极性) )易于吸附易于吸附吸附剂分为吸附剂分为： 极性吸附剂：极性吸附剂：硅胶、氧化铝硅胶、氧化铝 对对极极性性物物质质吸吸附附强强，在在弱弱极极性性溶溶剂剂中中对对物物质质吸附强吸附强 非极性吸附剂：非极性吸附剂：活性炭活性炭 对对非非极极性性物物质质吸吸附附强强，在在极极性性溶溶剂剂中中对对物物质质吸附强吸附强【物理吸附物理吸附】极性的判断极性的判断物物质质极极性性大大小小决决定定被被物物理理吸吸附附的的强强弱弱，如如何何判判断极性大小呢？断极性大小呢？官能团的极性大小：官能团的极性大
11、小：COOHArOHROHRCHORCORRCOORRORRXRH化化合合物物的的极极性性大大小小：分分子子量量、官官能能团团的的种种类类、数目、位置决定。数目、位置决定。例题：例题：分分子子内内氢氢键键名称名称R1R2R3黄夹苷黄夹苷ACHO(Glc)2H黄夹苷黄夹苷BCH3(Glc)2H黄夹次苷黄夹次苷ACHOHH黄夹次苷黄夹次苷BCH3HH黄夹次苷黄夹次苷CCH2OHHH黄夹次苷黄夹次苷DCOOHHH乙酰黄夹次苷乙酰黄夹次苷BCH3HCOCH3黄花夹竹桃果实中的强心苷成分黄花夹竹桃果实中的强心苷成分比较上述比较上述七种成分的七种成分的极性大小？极性大小？（1）硅胶、氧化铝液固吸附层析法（
12、柱层、薄层）硅胶、氧化铝液固吸附层析法（柱层、薄层）原原理理：利利用用各各组组分分被被固固定定相相吸吸附附剂剂吸吸附附强强弱不同进行分离。弱不同进行分离。范范围围：适适合合于于非非极极性性到到中中等等极极性性的的脂脂溶溶性性成分的分离。成分的分离。吸附剂：吸附剂：硅硅胶胶略略显显酸酸性性，通通常常用用于于酸酸性性和和中中性性成成分分的的分分离；离；105活化活化氧氧化化铝铝一一般般显显碱碱性性，按按制制备备方方法法可可分分为为酸酸、碱碱、中性三种，最佳活化温度中性三种，最佳活化温度200400。洗脱剂或展开剂：洗脱剂或展开剂：极性（由小到大）有机溶剂极性（由小到大）有机溶剂层析结果：层析结果：
13、极性小先被洗脱、极性小先被洗脱、Rf值大值大uTLC基本操作：基本操作：1.薄层板制备薄层板制备:(干法干法,湿法湿法)2.点样点样3.展开展开abRf=ab1、原点、原点点样点样2、展开、展开溶剂前沿溶剂前沿13.定位定位紫外灯下观察紫外灯下观察喷雾显色喷雾显色TLC基本基本操作操作4.计算计算Rf值值斑点斑点1TLC薄层层析法薄层层析法展开展开1、薄层板、薄层板2、展开剂、展开剂3、层析缸、层析缸（硫酸显色）（硫酸显色）空白空白三七三七复方复方TLC定位、显定位、显色色紫外下观察紫外下观察荧光荧光空白黄连复方(三次)标准品 TLC定位定位ab硅胶硅胶TLC，展开剂：，展开剂：CHCl3Me
14、OH=95:5化合物化合物a、b的极性？的极性？提示：提示：硅胶为极性硅胶为极性吸附剂吸附剂例：例：例：例：比较下列化合物硅胶比较下列化合物硅胶TLC，氯仿，氯仿甲醇甲醇（10：1）展开时，）展开时，Rf的大小关系的大小关系ABCDu硅胶、氧化铝柱色谱法硅胶、氧化铝柱色谱法应用于化合物制备分离应用于化合物制备分离柱层析分离模式柱层析分离模式柱色谱柱色谱基本操作：基本操作：1.色谱柱色谱柱制备制备(干法干法,湿法湿法)2.上上样样(干法干法,湿法湿法)3.洗脱，合并相洗脱，合并相同洗脱液同洗脱液柱色谱注意事项柱色谱注意事项玻璃柱规格：玻璃柱规格：柱长度柱长度/直径直径15:120:1吸附剂的用量
15、：吸附剂的用量：为分离样品量的为分离样品量的3060倍；倍；难分离样品，可提高至难分离样品，可提高至200倍。倍。吸附剂的规格：吸附剂的规格：一般为一般为100目颗粒，不加压；目颗粒，不加压；若使用若使用200300目，需加压。目，需加压。洗脱剂：洗脱剂：根据根据TLC判断，混合溶剂梯度洗脱；判断，混合溶剂梯度洗脱；常用系统：常用系统：石油醚石油醚乙酸乙酯乙酸乙酯、氯仿氯仿甲醇甲醇等；等；初始洗脱溶剂比例，控制条件。初始洗脱溶剂比例，控制条件。（2）活性炭）活性炭是是非非极极性性吸吸附附剂剂，对对非非极极性性物物质质具具有有较较强强的的亲亲和和能能力力，目目前前主主要要用用来来除除去去植植物物
16、提提取取液液中中的的叶叶绿素等植物色素。绿素等植物色素。此此外外，从从大大量量稀稀水水溶溶液液中中浓浓缩缩微微量量物物质质时时，有有时时也也可可采采用用活活性性炭炭简简单单吸吸附附法法。如如，用用活活性性炭炭吸附法从一叶萩水浸液中提取一叶萩碱。吸附法从一叶萩水浸液中提取一叶萩碱。一叶萩碱一叶萩碱(3)半化学吸附- 聚酰胺液固吸附层析法（柱层、薄层）：（柱层、薄层）： 聚聚酰酰胺胺是是由由酰酰胺胺聚聚合合而而成成的的高高分分子子物物质质，分分子子结结构构中中有有许许多多酰酰胺胺基基。可可与与酚酚类类、酸酸类类、蒽醌类蒽醌类等成分形成等成分形成氢键氢键，因而产生吸附作用。，因而产生吸附作用。原理：
17、原理：各成分由于和聚酰胺形成氢键的能力不各成分由于和聚酰胺形成氢键的能力不同，聚酰胺对其吸附能力也不同。同，聚酰胺对其吸附能力也不同。 聚酰胺吸附色谱原理聚酰胺吸附色谱原理吸附规律：吸附规律： 溶剂对聚酰胺的洗脱能力为溶剂对聚酰胺的洗脱能力为: :水水乙乙醇醇丙丙酮酮稀稀氢氢氧氧化化钠钠甲甲酰酰胺胺二二甲甲基基甲酰胺甲酰胺尿素尿素在含水溶剂系统中在含水溶剂系统中：（总体上是反相色谱）：（总体上是反相色谱） 与聚酰胺形成氢键的基团越多，吸附越强与聚酰胺形成氢键的基团越多，吸附越强 形形成成氢氢键键的的基基团团： 酚酚羟羟基基、羧羧基基、醌醌式式羰羰基基 能形成分子内氢键的化合物，吸附较弱能形成分
18、子内氢键的化合物，吸附较弱 邻位邻位-OH-OH吸附吸附间、对位间、对位-OH -OH 芳香核、共轭双键越多，吸附越强芳香核、共轭双键越多，吸附越强例如：例如：应用范围：应用范围： 对植物药中的对植物药中的黄酮类黄酮类化合物的分离效果化合物的分离效果好，此外，在酚类、酸类、蒽醌类成分以好，此外，在酚类、酸类、蒽醌类成分以及氨基酸的分离中也常用。及氨基酸的分离中也常用。 除去多元酚除去多元酚类杂质（类杂质（如鞣质如鞣质）可用聚酰胺）可用聚酰胺。返回返回 例：例：下列各化合物用聚酰胺柱层析分离，乙下列各化合物用聚酰胺柱层析分离，乙醇醇- -水梯度洗脱，各成分洗脱次序水梯度洗脱，各成分洗脱次序ABC
19、D【凝胶过滤法凝胶过滤法】原原理理：凝凝胶胶的的固固定定相相是是一一类类多多孔孔材材料料，孔孔径径分分布布有有一一定定的的范范围围，象象一一面面筛筛子子，对对不不同同大大小小的的分分子子进进行行筛筛分分。当当混混合合物物进进入入流流动动相相后后，就就向向固固定定相相孔孔隙隙内内扩扩散散，组组分分保保留留程程度度取取决决于于孔孔径径的的大大小小和和组组分分分子的大小。大分子成分先流出。分子的大小。大分子成分先流出。（4）凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶过滤凝胶过滤法原理法原理凝胶颗粒凝胶颗粒大分子物质大分子物质小分子物质小分子物质凝胶色谱原理凝胶色谱原理凝胶种类和性质：凝胶种类和性质：SephadexG
20、：葡葡聚聚糖糖凝凝胶胶，是是由由葡葡聚聚糖糖和和甘甘油油基基通通过过醚醚桥桥相相交交联联而而成成的的多多孔孔网网状状结结构构，亲亲水水性性，在在水水中中溶溶胀胀。凝凝胶胶颗颗粒粒网网孔孔大大小小取取决决于于所所用用交交联联剂剂的的数数量量。SephadexG只只适适合合于于在在水水中中应应用用，主主要要用用于于分分离离水水溶溶性性高分子化合物高分子化合物如多糖、蛋白质；如多糖、蛋白质；SephadexLH20：羟羟丙丙基基葡葡聚聚糖糖凝凝胶胶,既既有有亲亲脂脂性性又又有有亲亲水水性性，它它是是在在SephadexG25的的羟羟基基上上引引入入羟羟丙丙基基而而成成醚醚状状态态，与与Sephade
21、xG比比较较，它它分分子子中中羟羟基基总总数数不不变变，但但碳碳原原子子所所占占比比例例相相对对增增加加，因因此此可可以以在在水水中中及及极性有机溶剂中膨胀使用，扩大了使用范围极性有机溶剂中膨胀使用，扩大了使用范围。交联葡聚糖凝胶化学结构交联葡聚糖凝胶化学结构交交联联剂剂越越多（交交联联度度高），网网孔孔越越紧密，孔孔径径越越小，吸吸水水膨胀也越膨胀也越小；交交联联剂剂越越少（交交联联度度低），网网孔孔越越稀疏，孔孔径径越越大，吸吸水水膨胀也越膨胀也越大；商商品品型型号号即即按按交交联联度度大大小小分分类类并并以以吸吸水水量量（每每1g干干凝凝胶胶吸吸水量水量ml*10）表示。）表示。如如：S
22、ephadexG50为为1g干干凝凝胶胶吸吸水水量量5ml，商商品品型型号号越越大分离的混合物的分子量越大。大分离的混合物的分子量越大。SephadexG50分离范围（分子量）多糖为分离范围（分子量）多糖为50010000；SephadexG200分离范围（分子量）多糖为分离范围（分子量）多糖为1000200000（5）离子交换树脂法）离子交换树脂法用于分离用于分离酸性、碱性及两性酸性、碱性及两性混合物混合物（1 1）定义：用用一一种种能能交交换换离离子子的的材材料料（离离子子交交换换树树脂脂）为为固固定定相相，以以水水或或含含水水溶溶剂剂为为流流动相来分离离子型化合物的色谱方法。动相来分离离
23、子型化合物的色谱方法。（2 2）离子交换树脂）离子交换树脂结构：n外外观观为为球球形形颗颗粒粒，不不溶溶于于水水，但但在在水水中中膨膨胀胀，由由以下两部分组成：以下两部分组成：母母核核部部分分：为为苯苯乙乙烯烯通通过过二二乙乙烯烯苯苯交交联联而而成成的的大大分分子子网网状状结结构构。网网孔孔大大小小用用交交联联度度（即即加加入入交交联联剂剂的的% %数数量量）表表示示。不不同同的的交交联联度度适适于分离不同大小的分子。于分离不同大小的分子。 离子交换基团离子交换基团（3 3）分类：）分类：根据交换基的不同分类根据交换基的不同分类阳离子离子交换树脂：阳离子离子交换树脂：强酸性强酸性(SO3H+)
24、弱酸性弱酸性(COOH+)阴离子离子交换树脂：阴离子离子交换树脂：强碱性强碱性(N+(CH3)3Cl)弱碱性弱碱性(NH2,NH,N)（4）分离原理：）分离原理：当当流流动动相相通通过过离离子子交交换换柱柱时时，溶溶液液中中的的中中性性分分子子及及具具有有和和交交换换基基团团相相反反电电荷荷的的离离子子将将通通过过柱柱子子从从柱柱底底流流出出，而而具具有有相相同同电电荷荷的的离离子子则则与与树树脂脂上上交交换换基基团团进进行行离离子子交交换换并并被被吸吸附附到到柱柱子子上上，随随后后改改变变条条件件，用用适适当当的的溶溶剂剂从从柱柱子子上上洗洗脱下来，即可实现物质的分离。脱下来，即可实现物质的
25、分离。（5）应应用用：具具有有不不同同电电荷荷和和相相同同电电荷荷的的混混合合物物用于不同电荷离子的分离用于不同电荷离子的分离小结：一、吸附色谱一、吸附色谱硅胶、氧化铝、聚酰胺硅胶、氧化铝、聚酰胺二、分配色谱二、分配色谱正相、反相正相、反相三、凝胶色谱三、凝胶色谱SephadexG、SephadexLH20四、离子交换色谱四、离子交换色谱阳离子交换树脂、阴离子交换树脂阳离子交换树脂、阴离子交换树脂原理？溶剂系统？适合分离的化合物？洗脱顺序？原理？溶剂系统？适合分离的化合物？洗脱顺序？第三节 天然产物结构鉴定一、纯度分析一、纯度分析检查纯度的方法：检查纯度的方法：晶形晶形、熔点熔点、TLC、HP
26、LC。二、程序：二、程序：化合物结构类型、取代基、化合物结构类型、取代基、分子式、结构式。分子式、结构式。三、方法：三、方法：化学方法、波谱方法（化学方法、波谱方法（UV、IR、MS、NMR）天然产物结构鉴定程序化合物类型的初步判断化合物类型的初步判断1.文献调研文献调研2.提取、分离提取、分离行为行为3.理化常数，理化常数，TLC行为行为骨架和官能团的确定骨架和官能团的确定确定分子式确定分子式1.IRMS2.同位素丰度同位素丰度比较法比较法3.元素分析结元素分析结合分子量合分子量1.四谱分析四谱分析2.官能团定性官能团定性分析分析推导平面结构推导平面结构1.综合分析综合分析2.与相似化合与相
27、似化合物比较物比较分子立体结构的确定分子立体结构的确定1.CD或或ORD2.NOE3.X单晶衍射分析单晶衍射分析4.人工合成或化学沟通人工合成或化学沟通波谱在结构解析中的作用1、IR: 确定取代基 (OH , C=O)，2、UV 具有芳香结构和共轭双键的化合物(黄酮) 3、NMR 最强大最强大的结构分析工具4、MS (分子式 , 分子量) EI-MS: 分子量，极性小,可挥发性化合物 FD-MS , FAB-MS , ESI-MS ,TOF-MS: 用于极性大的化合物分子量的测定 (如苷类化合物等) p33 NMR技术技术 1HNMR：提供分子中氢原子的个数、化学环境、相提供分子中氢原子的个数
28、、化学环境、相互连接方式、空间构型构象等互连接方式、空间构型构象等13CNMR：提供分子中碳原子的个数、杂化方式、分提供分子中碳原子的个数、杂化方式、分子对称性、碳化学环境等子对称性、碳化学环境等DEPT：测定碳原子的类型测定碳原子的类型（CH3、CH2、CH、C）2DNMR：分为同核相关及异核相关谱分为同核相关及异核相关谱,常见的有常见的有HSQC、HMBC、HHCOSY等等p39其他方法CD ORDX-结晶衍射 确定构型 青蒿素紫紫杉杉醇醇复习思考题1常用的溶剂分为几类？对各成分溶解范围如何？它们的极性大小如何？2、常用的提取方法有那些，各自有何特点？3用乙醇从某中药提取苷类成分，如何用溶
29、剂萃取法从提取物中除去脂类和水溶性杂质。4怎样判断化合物的极性大小？复习思考题复习思考题5、比较下列化合物、比较下列化合物Rf值大小：值大小：A和和B解答：解答：1.各类化学成分溶解性对照表各类化学成分溶解性对照表2.常用的提取方法：常用的提取方法：a、煎煮法、煎煮法b、浸渍法、浸渍法c、渗漉法、渗漉法d、回流法、回流法e、连续回流法（索氏提取、连续回流法（索氏提取Soxhletsextraction）4.官能团的极性大小：官能团的极性大小：COOHArOHROHRCHORCORRCOORRORRXRH化化合合物物的的极极性性大大小小：分分子子量量、官官能能团团的种类、数目、位置决定。的种类、数目、位置决定。
